JP2015017413A - 制振構造 - Google Patents

Abstract

【課題】梁せいや柱の太さが異なる接合構造にも適応でき、施工が容易である、制振構造を提供すること。
【解決手段】２本の柱材と、前記柱材の上下に平行する横架材と、によって構成する接合構造の制振構造であって、ダンパー体と、一方の端部を前記柱材に連結し他方の端部を前記ダンパー体に接合するブレース材と、からなる制振部材を有し、前記ダンパー体は、対向する２枚のベース体と、前記ベース体間に配置する複数のフィンと、からなり、前記ブレース材は、前記ダンパー体と接合する側の端部に連結プレートを有し、前記ベース体には高さ方向に並列する複数の横ねじ孔を設け、前記連結プレートには高さ方向に並列する複数の縦ねじ孔を設け、前記ベース体と前記連結プレートを重合し両ねじ孔にボルトを挿通することによって前記ダンパー体と前記ブレース材とを接合することを特徴とする、制振構造。
【選択図】図１

Description

本発明は、木造住宅の制振構造に関するものである。

従来、戸建住宅の制振構造としては、２本の柱材および２本の横架材によって構成する接合構造に、ダンパー体およびブレース材を別途設けて構成するものが知られている。
この構造は、鋼製のダンパー体を一方の柱材に固定し、他方の柱材の上端又は下端に一方の端部を固定した鋼製のブレース材の他端をダンパー体に固定するものである。

特開２００６−２０７２９２号公報

しかし、戸建住宅の接合構造は、その設置する場所によって梁せいや柱の太さが異なる。
このため、梁せいや柱の太さに合わせて、複数のサイズのダンパー体やブレース材を準備する必要があった。

本発明は、梁せいや柱の太さが異なる接合構造にも適応でき、施工が容易である、制振構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、２本の柱材と、前記柱材の上下に平行に配置する横架材と、によって構成する接合構造の制振構造であって、ダンパー体と、一方の端部を前記柱材および前記横架材に連結し他方の端部を前記ダンパー体に接合するブレース材と、からなる制振部材を有し、前記ダンパー体は、対向する２枚のベース体と、前記ベース体間に配置する複数のフィンと、からなり、前記ブレース材は、前記ダンパー体と接合する側の端部に連結プレートを有し、前記ベース体の少なくとも一方には高さ方向に並列する複数の横ねじ孔を設け、前記連結プレートには高さ方向に並列する複数の縦ねじ孔を設け、前記横ねじ孔を設けたベース体と前記連結プレートを重合し両ねじ孔にボルトを挿通することによって前記ダンパー体と前記ブレース材とを接合することを特徴とする、制振構造を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の制振構造であって、前記横架材に沿って横材を配置し、前記横材の両端はそれぞれ前記柱材に当接し、前記ブレース材を前記横材を介して前記横架材と連結することを特徴とする、制振構造を提供する。

本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
（１）ダンパー体、ブレース材のどちらのねじ孔も複数設けているため、梁せいや柱の太さに合わせてねじ孔の組み合わせを変えることで、梁せいや柱の太さに合わせてブレース材の位置を調整することができる。
（２）横材を配置することにより、柱と横架材の接合部にかかるせん断抵抗を分散することができる。

本発明の制振構造の説明図 ダンパー体の斜視図 フィンおよびスケールの斜視図 フィンおよびスケールの変形の説明図 ブレース材の斜視図 制振構造の変形の説明図 その他実施例にかかる制振構造の説明図（１） 横材の説明図 その他実施例にかかる制振構造の説明図（２） その他実施例にかかるダンパー体の斜視図

以下、図に示す実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。

［１］制振構造の概要
（１）制振部材
本発明の制振構造は、一般的な戸建住宅の接合構造に制振部材１を組み合わせることにより構成するものである。
制振部材１は、ダンパー体２と、ブレース材３と、からなる。
そして、本発明を適用する接合構造は、平行する２本の柱材４、梁５および土台６からなる。
ダンパー体２は２本の柱材４、梁５および土台６によって形成される矩形の中央に位置する。
ブレース材３は、柱材４と梁５との接合部からダンパー体２に架ける２本の上ブレース材３ａと、柱材４と土台６との接合部からダンパー体２に架ける２本の下ブレース材３ｂと、からなる。（図１）
ブレース材３ａの柱材４側の端部は、略Ｌ字形の接合金物３３を介して、柱材４と梁５とに固定する。
同様に、ブレース材３ｂの柱材４側の端部は、接合金物３３を介して、柱材４と土台６とに固定する。

（２）ダンパー体
ダンパー体２は、ベース体２１とフィン２２と、からなる。（図２）

（２−１）ベース体
ベース体２１は鋼製であり、断面Ｌ字状の平板である２枚のベースプレート２１１とからなる。
２枚のベースプレート２１１は対向して設ける。

（２−１−１）ベースプレート
ベースプレート２１１の一方の面にはブレース材３と連結するための横ねじ孔２１３を設ける。
横ねじ孔２１３は、横方向に長い長孔である。
横ねじ孔２１３はベースプレート２１１の高さ方向に所定の間隔を設けて複数設ける。

（２−２）フィン
フィン２２は鋼板を断面コ字状に形成し、対向する取付部２２１と取付部２２１同士をつなぐ変形部２２２を有する。（図３ａ）
フィン２２は取付部２２１をベースプレート２１１に、溶接等により固定する。
変形部２２２は、対称に変形するとともに、一様に降伏するように中央が最も幅が狭くなるように成型する。
フィン２２は高さ方向に重合するように、複数設ける。

２枚のベースプレート２１１の間には、フィン２２の他に、スケール２３を設ける。
スケール２３は、両端をベースプレート２１１に固定し、フィン２２の変形部２２２にあたる部分を変形部２２２より細くする。（図３ｂ）

（２−３）フィンの変形
ダンパー体２のベース体２１は、２枚のベースプレート２１１が複数のフィン２２を介して連結されており、２枚のベースプレート２１１の間には、変形部２２２が複数渡設されている。
２枚のベースプレート２１１が相対的に逆方向に変位すると、間に渡設されたフィン２２は変形する。（図４）
変形部２２２は鋼板であるため、降伏点までは弾性変形を繰り返す。降伏点を超えた場合には塑性変形となる。

（３）ブレース材
ブレース材３は、長尺のブレース３１と、ブレース３１の一方の端部に設ける連結プレート３２と、からなる。（図５）
ブレース３１の他方の端部には略Ｌ字形の接合金物３３を設け、従来知られた接合方法によって、柱材４と梁５、または柱材４とに固定する。（図１）

（３−１）連結プレート
連結プレート３２は平板であり、ブレース３１の長さ方向に沿った状態で、溶接等によりブレース３１の端部に取り付ける。この際、ダンパー体２と組み合わせたときに連結プレート３２の側辺とベースプレート２１１の側辺とが略平行となるように、連結プレート３２は所定の角度をもってブレース３１に取り付ける。
連結プレート３２にはダンパー体２のベースプレート２１１と連結するための縦ねじ孔３２１を設ける。
縦ねじ孔３２１は、高さ方向（縦方向）に長い長孔であり、ベースプレート２１の横ねじ孔２１３とは略直交するように形成する。
縦ねじ孔３２１は連結プレート３２の側辺に沿って、高さ方向に所定の間隔を設けて複数設ける。

（４）ダンパー体とブレース材の連結
ダンパー体２とブレース材３との連結は、ダンパー体２のベースプレート２１１とブレース材３の連結プレート３２を重ね合わせて、両者のねじ孔２１３、３２１にボルト１１を挿通して連結する。
ベースプレート２１１および連結プレート３２のねじ孔２１３、３２１は複数あり、ボルト１１を挿通するねじ孔２１３、３２１の組み合わせを変えることで、ブレース材３の高さ方向の配置を変更できる。
また、ベースプレート２１の横ねじ孔２１３と連結プレート３２の縦ねじ孔３２１は互いに直交する長穴であるため、ブレース材３の横方向の配置を変更できる。
このように、高さ方向、横方向の配置変更ができるため、様々な太さ、梁せいの柱材４、梁５の接合構造に対応できる。

（５）制振構造
地震により木造住宅に力が作用すると、梁５、土台６に水平方向の力が働き、対して柱材４に傾きが生じる。そして、それに合わせて柱材４に取り付けたブレース材３が相対的に変位する。（図６）
ブレース材３はダンパー体２のベースプレート２１１と一体となっているため、２枚のベースプレート２１１は上下方向に変位する。この変位に合わせてフィン２２が弾性変形することにより、振動エネルギーを吸収する。

（６）疲労性能の確認
ベース体２１にはフィン２２と同じように、スケール２３を固定する。
スケール２３はフィン２２より細いため、フィン２２より降伏点が低くなる。このため、フィン２２が弾性変形の範囲を超えて塑性変形する前に、スケール２３が塑性変形する。また、フィン２２が破断するより前にスケール２３が破断する。
よって、スケール２３の変形、破断を目視することによって、ダンパー体２の疲労性能を確認することができる。

［その他実施例］
（１）横材
制振構造１には、梁５や土台６の他に、横材７を設けても良い。（図７）
横材７は梁５および土台６に沿って取り付ける。横材７の両端は柱材４と接する。
そして、ブレース材３は、接合金物３３によって、柱材４と横材７とに固定する。横材７は梁５や土台６に取り付けられており、ブレース材３は横材７を介して梁５や土台６に取り付けられる形態となる。
柱材４と、梁５や土台６とは、ほぞ４１により嵌合されており、横材７を配置することにより、一方の柱材４にかかるせん断力をほぞだけではなく柱材４本体にも分散することができ、ほぞの破損を防止できる。（図８）
また、制振構造１を複数隣接して設ける場合には、隣の制振構造の横材７が変位の抵抗部材となり、水平方向の変位および柱材４の傾きを抑制することが出来る。

（２）ダンパー体の配置位置
上記実施例においては、ダンパー体２のベース体２１は２枚のベースプレート２１１により構成したが、一方のベースプレート２１１を柱取付部材２１２に置き換えて、ベースプレート２１１と柱取付部材２１２との間にフィン２２とスケール２３を配置してもよい。（図９）
このとき、ダンパー体２は一方の柱材４ａの高さ方向の中央に取り付ける。
そして、他方の柱材４ｂと梁５との接合部に端部を固定した上ブレース材３ａ、同様に他方の柱材４ｂと土台６との接合部に端部を固定した下ブレース材３ｂと、ベースプレート２１１を連結する。

（８−１）柱取付部材
柱取付部材２１２は矩形の平板である。（図１０）
柱取付部材２１２は釘やビス等の固定具により一方の柱材４ａに固定するための固定孔２１４を設ける。
柱取付部材２１２は、一方の柱材４ａの高さ方向中央に取り付ける。

このように構成することにより、制振ダンパーを、柱４の間隔の構造においても用いることができる。また、ブレース材３を２本しか使用しないため、簡易である。

１ 制振構造
１１ ボルト
２ ダンパー体
２１ ベース体
２１１ ベースプレート
２１２ 柱取付部材
２１３ 横ねじ孔
２２ フィン
２２１ 取付部
２２２ 変形部
２３ スケール
３ ブレース材
３１ ブレース
３２ 連結プレート
３２１ 縦ねじ孔
３３ 接合金物
４ 柱材
４１ ほぞ
５ 梁
６ 土台

Claims (2)

1. ２本の柱材と、前記柱材の上下に平行する横架材と、によって構成する接合構造の制振構造であって、
   ダンパー体と、一方の端部を前記柱材に連結し他方の端部を前記ダンパー体に接合するブレース材と、からなる制振部材を有し、
   前記ダンパー体は、対向する２枚のベース体と、前記ベース体間に配置する複数のフィンと、からなり、
   前記ブレース材は、前記ダンパー体と接合する側の端部に連結プレートを有し、
   前記ベース体には高さ方向に並列する複数の横ねじ孔を設け、前記連結プレートには高さ方向に並列する複数の縦ねじ孔を設け、
   前記ベース体と前記連結プレートを重合し両ねじ孔にボルトを挿通することによって前記ダンパー体と前記ブレース材とを接合することを特徴とする、
   制振構造。
2. 請求項１に記載の制振構造において、前記横架材に沿って横材を配置し、前記横材の両端はそれぞれ前記柱材に当接することを特徴とする、制振構造。

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